JP7263323B2 - ポリオールの製造プロセス - Google Patents
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Description
例示的な実施形態によれば、ルイス酸触媒は、一般式M(R1)1(R2)1(R3)1(R4)0または1を有し、式中、Mはホウ素、アルミニウム、インジウム、ビスマスまたはエルビウムであり、R1、R2、およびR3は、それぞれフルオロアルキル置換フェニル基であり、任意のR4は、官能基または官能性ポリマー基である。一般式中、Mは、金属塩イオンとして存在しても、この式に一体的に結合した部分として存在してもよい。R1、R2、およびR3は、それぞれフルオロアルキル置換フェニル基である。R1、R2、およびR3は、それぞれ同じフルオロアルキル置換フェニル基である。
触媒成分は、任意で、DMC触媒を含んでもよい。例示的なDMC触媒およびDMC触媒を生成する方法は、例えば、米国特許第3,278,457号、同第3,278,458号、同第3,278,459号、同第3,404,109号、同第3,427,256号、同第3,427,334号、同第3,427,335号、および同第5,470,813号に記載されている。例示的な種類のDMC触媒は、亜鉛ヘキサシアノコバルテート触媒錯体である。mDMC触媒錯体は、DMC触媒を形成する方法を修正したものを使用して調製することができる。DMC触媒、例えば、当該技術分野で既知のものが、ルイス酸触媒を含む触媒系で使用されてもよい。DMC触媒は、提供される第1または第2の触媒であってもよい。
Mb[M1(CN)r(X)t]c[M2(X)6]d・nM3 ×Ay(式1)
式中、MおよびM3は、それぞれ金属であり、M1は、Mとは異なる遷移金属である。X1は、M1イオンと配位するシアン化物以外の基を表す。M2は、遷移金属である。X2は、M2イオンと配位するシアン化物以外の基を表す。X1またはX2は各々独立して、ハロゲン、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、炭酸塩、または塩素酸塩であり得る。例示的な実施形態では、X1およびX2は、同じものであり、かつ塩化物である。A1は、アニオンを表し、b、c、およびdは、静電的に中性の錯体を反映する数であり、rは、4~6であり、tは、0~2であり、xおよびyは、金属塩M3 xAyの電荷のバランスをとる整数であり、nは、ゼロまたは正の整数である。例えば、nは、0.01~20である。前述の式は、多くの場合にDMC触媒錯体内に存在するt-ブタノールなどの中性錯化剤の存在は反映していない。
ポリエーテルポリオールを提供するのに使用されるモノマーは、プロピレンオキシド(1,2-プロペンオキシド)およびブチレンオキシド(1,2-ブテンオキシド)から選択される少なくとも1つを含む。3~10個の炭素原子(直鎖状または分岐状)および/またはアリールアルキレンオキシドモノマーを有する1,2-アルケンオキシドモノマーから選択される少なくとも3個の炭素原子を有するアルキレンオキシドモノマーなどの、他のモノマーを追加的に含み得る。例示的な他のモノマーには、ペンチレンオキシド(1,2-エポキシペンタンとしても知られる)、ヘキシレンオキシド(1,2-エポキシヘキサンとしても知られる)、オクチレンオキシド(1,2-エポキシオクタンとしても知られる)、ノニレンオキシド(1,2-エポキシノナンとしても知られる)、デシレンオキシド(1,2-エポキシデカンとしても知られる)、イソブチレンオキシド、4-メチル-1-ペンチレンオキシド、およびスチレンオキシドが含まれる。
低いヒドロキシル当量の開始剤化合物(開始剤とも称される)のアルコキシル化プロセスにおいて、1つ以上のルイス酸触媒が使用される実施形態では、プロセスは、1つ以上のアルキレンオキシドの重合によって、開始剤化合物から最終的なポリエーテルポリオールへと直接進むことができる。さらに、重合反応中のルイス酸触媒の使用は、最終生成物中の多分散性の増加および/またはアセタール含有量の増加につながる特定の副反応を低減することができる。
触媒合成の一般的な生成は、以下のとおりである。特に明記されない限り、化学物質の全ての実験手順および操作は、窒素パージしたグローブボックス内またはシュレンクライン上で実行する。全てのバルク反応溶媒(トルエン、ジエチルエーテル、ヘキサン、テトラヒドロフラン(THF))は、アルミナおよびQ5反応性スカベンジャーのカラムを通過させることによって乾燥させる。他の全ての溶媒は、Aldrichから無水等級で購入し、使用前に活性化3Å分子ふるい上で保管する。Cambridge Isotope Laboratories,Inc.から得たNMR溶媒(CDCl3およびC6D6)は、分子ふるいで乾燥させるか、またはC6D6の場合、Na/K合金を使用して乾燥させる。さらに、1-ブロモ-3,5-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、1-ブロモ-2,4-ジフルオロ-3-トリフルオロメチルベンゼン、および1-ブロモ-3,5-ジフルオロ-4-トリメチルベンゼンは、Oakwood Chemicalから購入する。また、1-ブロモ-2,4,6-トリフルオロ-3-トリフルオロメチルベンゼン、塩化イソプロピルマグネシウム-塩化リチウム(THF溶液)、および三フッ化ホウ素ジエチルエーテラート)は、Sigma-Aldrichから入手し、そのまま使用する。さらに、指示薬として1,10-フェナントロリンを含むトルエン中1.00Mのデカノールを使用して、塩化イソプロピルマグネシウム塩化リチウム錯体(THF溶液)を使用前に滴定する。
FV=1-(V2/V1)
FV記述子は、0~1で変動する。この技術は、Pipeline Pilotツールキットを使用して実装する。この手順は、結合解離傾向を理解するために文献で使用されている。
Claims (11)
- ポリエーテルポリオールを生成する方法であって、
重合触媒の存在下で、低分子量開始剤を1つ以上のモノマーと反応させることであって、前記低分子量開始剤が、少なくとも2の公称ヒドロキシル官能価を有し、前記1つ以上のモノマーが、プロピレンオキシドおよびブチレンオキシドから選択される少なくとも1つであり、前記重合触媒が、一般式M(R1)1(R2)1(R3)1(R4)0または1を有するルイス酸触媒であり、式中、Mが、ホウ素、アルミニウム、インジウム、ビスマスまたはエルビウムであり、R1、R2およびR3が、それぞれ同じフルオロアルキル置換フェニル基を含み、任意のR4が、官能基または官能性ポリマー基を含む、反応させることと、
前記ルイス酸触媒の存在下で、前記低分子量開始剤の数平均分子量よりも大きい数平均分子量を有するポリエーテルポリオールを形成することと、を含む、方法。 - 前記ルイス酸触媒が、一般式M(R1)1(R2)1(R3)1(R4)0または1を有し、式中、Mはホウ素であり、R1、R2、およびR3のそれぞれが、3,4-または3,5-ビス(フルオロアルキル)置換フェニル基である、請求項1に記載の方法。
- 前記ルイス酸触媒が、一般式M(R1)1(R2)1(R3)1(R4)0または1を有し、式中、Mはホウ素であり、R1、R2、およびR3のそれぞれが、フルオロ/クロロ-フルオロアルキル置換フェニル基、ジフルオロ/クロロ-フルオロアルキル置換フェニル基、トリフルオロ/クロロ-フルオロアルキル置換フェニル基、またはテトラフルオロ/クロロ-フルオロアルキル置換フェニル基である、請求項1に記載の方法。
- 前記ルイス酸触媒が、一般式M(R1)1(R2)1(R3)1(R4)1を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
- R4が、3~10個の炭素原子を有する環状エーテルである、請求項4に記載の方法。
- R4が、3~10個の炭素原子を有するケトンである、請求項4に記載の方法。
- 前記ポリエーテルポリオールが、前記ポリエーテルポリオールの総モル数に基づいて、0.5mol%未満のアセタール含有量を有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記低分子量開始剤が、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、およびブチレンオキシドから選択される少なくとも1つから導出されるポリエーテルジオールまたはトリオールである、請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。
- ポリウレタン生成物を生成する方法であって、
請求項1~8のいずれか1項に記載の方法に従って生成されるポリエーテルポリオールを提供することと、
イソシアネートを提供することと、を含む、方法。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載の方法を使用して調製される、ポリエーテルポリオール。
- 請求項10に記載のポリエーテルポリオールを使用して調製される、ポリウレタン生成物。
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